Lithiumbatterijen zijn essentieel voor apparaten zoals smartphones, laptops, elektrische voertuigen en systemen voor hernieuwbare energie. Consumenten vragen zich vaak af hoe lang deze batterijen meegaan voordat ze worden vervangen. In deze gids worden de factoren onderzocht die van invloed zijn levensduur van de lithiumbatterij en geeft inzicht in hun levensduur. Laten we erin duiken!
Wat is de levensduur van een lithiumbatterij?
De cyclus leven van een lithiumbatterij verwijst naar het aantal laad- en ontlaadcycli dat de batterij kan voltooien voordat de prestaties afnemen.
Tijdens het opladen verplaatsen lithiumionen zich van de kathode naar de anode via een elektrolyt en terug tijdens het ontslag. Dit proces degradeert geleidelijk de materialen van de batterij, wat na verloop van tijd tot capaciteitsverlies leidt.
Fabrikanten definiëren de levensduur doorgaans als het aantal cycli dat een batterij kan ondergaan voordat hij ongeveer 80% van zijn oorspronkelijke capaciteit behoudt. Een batterij met een capaciteit van 500 cycli kan bijvoorbeeld 500 keer worden opgeladen en ontladen voordat deze drempel wordt bereikt.
Hoe u de levensduur van lithiumbatterijen kunt berekenen
Begrijp de batterijspecificaties
Verzamel informatie over de lithiumbatterij, inclusief de nominale capaciteit (ampère-uur, Ah), maximale laad- en ontlaadstromen en de opgegeven levensduur van de fabrikant.
Bepaal de ontladingsdiepte (DoD)
DOD geeft de batterijcapaciteit aan die per cyclus wordt gebruikt. Het ontladen van een accu van 100 Ah tot 80 Ah resulteert bijvoorbeeld in een DOD van 20%. Sommige batterijen hebben een langere levensduur bij lagere DOD's.
Bereken de effectieve capaciteit
Om de gebruikte capaciteit per cyclus te vinden, vermenigvuldigt u de capaciteit van de batterij met de ontladingsdiepte. Voor een 100 Ah-accu die tot 80% is ontladen, bedraagt de capaciteit per cyclus 100 Ah × 0,8 = 80 Ah.
Bereken het totale aantal cycli
Deel de capaciteit van de batterij door de ontladingsdiepte voor elke cyclus. Een accu van 100 Ah met een DOD van 20% levert bijvoorbeeld 500 cycli op (100 Ah / 20 / 100) = 500 cycli).
Houd rekening met veroudering van de batterij en omgevingsfactoren
De levensduur van de batterij kan worden beïnvloed door temperatuur, laad-/ontlaadsnelheid en beheerpraktijken; hoge temperaturen of snel opladen kunnen de degradatie versnellen en de levensduur verkorten.
Gaan lithiumbatterijen langer mee dan andere batterijen?
Lithiumbatterijen presteren beter dan andere soorten batterijen en bieden de langste levensduur onder de deep-cycle-opties.
Hier is een overzicht van veelvoorkomend typen lithiumbatterijen en hun gemiddelde levensduur:
- Lithium-ion (Li-ion): Li-ion-batterijen worden veel gebruikt in elektronica en elektrische voertuigen en gaan doorgaans 2 tot 10 jaar mee.
- Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4): Bekend om zijn veiligheid en lange levensduur, LiFePO4-batterijen kan 5 tot 15 jaar meegaan.
- Lithium-polymeer (LiPo): LiPo-batterijen worden vaak gebruikt in drones en RC-apparaten en hebben een levensduur van 2 tot 5 jaar.
- Lithiummangaanoxide (LiMn2O4): LiMn2O4-batterijen worden vaak gebruikt in elektrisch gereedschap en medische apparaten en hebben een gemiddelde levensduur van 3 tot 7 jaar.
Hoe u de langste levensduur kunt krijgen
Houd rekening met de volgende factoren om de levensduur van lithiumbatterijen te maximaliseren:
Temperatuur
Hoge temperaturen kunnen lithiumbatterijen korter maken’ levensduur, terwijl lage temperaturen de prestaties kunnen verminderen. LiFePO4-batterijen kunnen bijvoorbeeld werken tussen -20 ℃ en 60 ℃ (-4 ℉ tot 140 ℉).
Overladen
Het overladen van lithiumbatterijen kan ze beschadigen en hun levensduur verkorten. A GBS (batterijbeheersysteem) is essentieel, omdat het beschermt tegen over- en onderladen, cellen in balans brengt, de temperatuur reguleert en meer.
Oplaadsnelheid
Gebruik een oplader die voldoet aan de specificaties van de fabrikant; snel opladen kan lithiumbatterijen beschadigen.
Opslagomstandigheden
Bewaar lithiumbatterijen op een koele, droge plaats om chemische afbraak te voorkomen.
Voorkom fysieke schade
Ga voorzichtig om met lithiumbatterijen om vallen, lekke banden of blootstelling aan vocht te voorkomen, waardoor ze kunnen worden aangetast en veiligheidsrisico's kunnen ontstaan.
Moeten lithiumbatterijen volledig opgeladen worden bewaard?
Bij lithiumbatterijen dient u deze los te koppelen van alle stroombronnen, inclusief radio's en klokken, als u ze niet gebruikt. Bewaar de batterijen met een lading van minimaal 50%; op de juiste manier opgeslagen, kunnen volledig opgeladen batterijen een jaar meegaan.
Vervallen lithiumbatterijen als ze niet worden gebruikt?
Lithiumbatterijen verlopen niet, maar verliezen maandelijks 2-3% van hun energie als ze onder geschikte omstandigheden niet worden gebruikt. Als ze te lang worden bewaard zonder op te laden, kunnen ze volledig leeg raken. Dit proces kost echter tijd.
Zijn lithium-ionbatterijen de moeite waard?
Lithium-ionbatterijen zijn dat wel superieur aan loodzuurbatterijen op elke manier. Ze zijn lichter, krachtiger en hebben een lagere zelfontlading. Bovendien vergen ze minder onderhoud en gaan ze langer mee. Hoewel de initiële kosten hoger zijn, zijn de totale besparingen aanzienlijk.
